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RTM-Formfüllung

Im Rahmen der CAE-Kette entlang des Resin Transfer Molding (RTM) Verfahrens wird die Formfüllung simulativ betrachtet. Ziel ist es hierbei, den Verlauf der Harzfließfront vorherzusagen, um die Entstehung von Lufteinschlüssen zu minimieren und durch eine Optimierung der Angussstrategie die Prozesszeit sowie den Kavitätsdruck zu minimieren. Die Simulationen werden mit Hilfe kommerzieller Software (PAM-RTM) oder mit eigens entwickelten Methoden in OpenFOAM durchgeführt. Des Weiteren werden Materialparameter wie Viskosität des Harzsystems und Permeabilität des Faserhalbzeugs experimentell bestimmt [1].

Der Schwerpunkt liegt hierbei zum einen bei der Simulation der Entstehung von Lufteinschlüssen bei der Umströmung von eingebetteten Inserts. Hierbei wird die Formfüllung als kompressible Zweiphasenströmung (Harz/Härter und Luft) unter Berücksichtigung von lokaler Variation von Faservolumengehalt und Faserorientierung simuliert [2,3].

Abb. 1: Formfüllung am Beispiel einer komplexen Geometrie (SMiLE)

Abb. 2: Umströmung eines Insertelementes
 

[1] Magagnato, D.; Henning, F.: Process-Oriented Determination of Preform Permeability and Matrix Viscosity during Mold Filling in Resin Transfer Molding. Materials Science Forum 825-826 (2015), S. 822–829

[2] Seuffert, J.; Kärger, L.; Henning, F.: Simulation of the Influence of Embedded Inserts on the RTM Filling Behavior Considering Local Fiber Structure. Key Engineering Materials 742 (2017), S. 681–688

[3] Magagnato, D.; Seuffert, J.; Bernath, A.; Kärger, L.; Henning, F.: Experimental and numerical study of the influence of integrated load transmission elements on filling behavior in resin transfer molding, Composite Structures, 2018